De snelweg van de toekomst wordt geasfalteerd in Georgië

Als je wilt zien hoe de snelweg van de toekomst er uit zou kunnen zien, dan hoef je alleen maar naar Georgië te rijden.

Op een 30 kilometer lang traject van de Interstate 85, dat zich uitstrekt van de stad LaGrange tot de grens met Alabama, 107 kilometer uit Atlanta – een consortium van overheidsinstanties, mondiale bedrijven en academische onderzoekers, samen met de Ray C. Anderson Foundation werkt samen om een ​​slimme rijbaan te bouwen. Met behulp van een verscheidenheid aan technologieën, variërend van elektriciteitsopwekkende oppervlakken tot vervuilingsbeperkende sloten, is het een realistisch laboratorium dat de weg vrijmaakt voor de wegen van morgen.

Het is ook bedoeld om te demonstreren hoe een slimme transportcorridor niet alleen milieuvriendelijk kan zijn, maar ook inkomsten kan genereren.

Steden over de hele wereld installeren technologie om gegevens te verzamelen in de hoop geld te besparen, schoner te worden, het verkeer te verminderen en het stadsleven te verbeteren. In digitale trends’ Smart Cities-serieonderzoeken we hoe slimme steden omgaan met alles, van energiebeheer tot rampenparaatheid, tot openbare veiligheid, en wat dit allemaal voor u betekent.

Die prikkelende mogelijkheid – geld verdienen via de openbare weg – heeft veel aandacht getrokken voor wat bekend staat als ‘De straal”, het stuk I-85 dat het voorrangsland langs de snelweg omvat, de snelweg zelf en het Georgia Visitor Information Centre in West Point. Officieel de Ray C. Anderson Memorial Highway, het segment is vernoemd naar de man die Interface Inc., een tapijtfabrikant, heeft opgericht en de gelijknamige stichting die bij het project betrokken is. Anderson, die in 2011 overleed, werd tijdens zijn ambtstermijn bij Interface erkend voor zijn inspanningen om de zijne te verwezenlijken ecologisch duurzaam bedrijf, en projecten die een duurzame samenleving bevorderen, zijn daar een van de doelstellingen van een non-profitorganisatie.

Net als stedelijke omgevingen bieden snelwegen een interessante kans – en een aanzienlijke uitdaging – voor nieuwe technologische oplossingen. Wegen beïnvloeden bijvoorbeeld de natuurlijke habitats in 15 procent van het land, en de auto's en vrachtwagens die daarop rijden produceren jaarlijks miljoenen tonnen kooldioxide.
En er is veel bestrating: ruim 264.000 kilometer aan snelweg doorkruist de Verenigde Staten. Dat is genoeg beton en asfalt om 6,5 keer de wereld rond te gaan.

Tot nu toe doen de meeste wegen maar één ding: voertuigen vervoeren. The Ray wil laten zien dat ze veel meer kunnen.

Een snelweg aangedreven door de zon

Misschien wel het meest ambitieuze idee is om van al dat bakken in de zon een gigantische zonne-energiebron te maken. Bij het West Point Visitor Information Center begint de Ray met Wattway, ongeveer 538 vierkante meter aan zonnepanelen op het wegdek. De fotovoltaïsche straatstenen zijn duurzaam genoeg om het verkeer van tienduizenden voertuigen per jaar te weerstaan zijn dun en antislip, en kunnen over bestaande bestrating worden geïnstalleerd, dus scheuren is niet nodig wegen.

“Het volgende project is om te kijken of het haalbaar is om zonnepanelen in de berm te plaatsen”, vertelde Costas Simoglou, directeur van het Georgia Center of Innovation for Energy Technology, aan Digital Trends. Simoglou is geïnteresseerd in het plaatsen van de panelen aan de kant van de snelweg, niet vanwege duurzaamheidsoverwegingen, maar omdat ze meer blootstelling aan de zon zouden krijgen.

Wattway is ontwikkeld door het Franse transportbedrijf Colas. De technologie vergde meer dan vijf jaar onderzoek en ontwikkeling, in samenwerking met het Franse Nationale Instituut voor Zonne-energie. Wattway levert momenteel elektriciteit aan het bezoekerscentrum, maar het zou nog veel meer kunnen doen.

Extra energie die door Wattway wordt opgewekt, kan niet alleen elektriciteit terugleveren aan het elektriciteitsnet, maar ook alles van stroom voorzien, van straatverlichting tot verkeerslichten. Het kan overal waar er trottoirs en mensen zijn een elektriciteitsbron zijn: winkelcentra, luchthavens, zelfs fietspaden. Zonnepanelen op de weg kunnen ook de noodzakelijke voertuig-infrastructuurcommunicatie aandrijven voor de komende generatie zelfrijdende auto's.

Dan zijn er de laadstations voor elektrische auto’s. Bij het bezoekerscentrum staan ​​oplaadpunten voor elektrische voertuigen, gesponsord door Kia Motors, dat een fabriek in West Point heeft. De stations worden momenteel van stroom voorzien door op palen gemonteerde fotovolaische zonnepanelen, en eigenaren kunnen hun elektrische auto's gratis van stroom voorzien.

“Maar zonne-energie zou een nieuwe inkomstenbron voor de staat kunnen zijn,” zei Simoglou. “Er zijn al 25.000 elektrische voertuigen in Georgië. Dus de staat zou uiteindelijk elektriciteit kunnen verkopen” in plaats van benzinebelasting te heffen.

Voertuigen in topvorm houden

Jaarlijks maken ongeveer 700.000 mensen een pitstop bij het bezoekerscentrum van West Point. Het is dus niet alleen een ideale proeftuin voor nieuwe technologieën, het is ook een geweldige manier om bestuurders te laten zien welke voordelen deze nieuwe slimme systemen hen te bieden hebben.

Een van de meest succesvolle projecten is bijvoorbeeld het WheelWright-systeem. Mensen rijden met hun auto langzaam langs de wielsensoren van het systeem, die in een paar seconden duizenden foto’s van de banden maken. WheelWright, een Brits bedrijf, spuugt dan een papieren rapport uit of sms't de bestuurder met informatie over de bandenspanning en de slijtage van het loopvlak van de auto. Het doel is om bestuurders te waarschuwen wanneer hun banden te weinig opgepompt zijn, wat het brandstofverbruik en de tractie kan verminderen, of vervangen moeten worden.

De technologie heeft nog andere mogelijke toepassingen, zoals de duizenden weegstations voor vrachtwagens in de Verenigde Staten. Tegenwoordig voeren de meeste commerciële vrachtwagenchauffeurs een visuele – en niet erg nauwkeurige – inspectie uit van banden- en loopvlakslijtage. Het WheelWright-systeem zou het nauwkeuriger en sneller kunnen doen.

Niet alleen de snelweg profiteert ervan

Snelwegen omvatten uiteraard meer dan alleen bestrating. Andere delen van het The Ray-project werken eraan om het land langs de weg te benutten.

In plaats van conventionele sloten maakt The Ray bijvoorbeeld gebruik van zogenaamde ‘bioswales’. In plaats van eenvoudigweg de afvoer van regen te vergemakkelijken, zijn bioswales dat wel ondiepe afwateringssloten die gevuld zijn met vegetatie waarvan bekend is dat deze deeltjesverontreinigende stoffen opvangt, zoals rubber, lood en olie die kunnen worden weggespoeld de weg. De planten, vaak switchgrass, komen allemaal oorspronkelijk uit Georgië, en sommige bioswales bevatten compost om de waterbeweging te vertragen en de dreiging van plotselinge overstromingen tijdens een regenbui te verminderen.

Andere wegenwerkzaamheden voor slimme landbouw omvatten het planten van tarweboerderijen langs en rond de snelweg. Bij het project wordt gebruik gemaakt van tussentarwegras, dat 3 meter diepe wortels heeft die bodemerosie helpen voorkomen, schoon water helpen vasthouden en koolstof vasthouden. De vaste plant bevindt zich momenteel midden in een driejarig onderzoek langs de zijde van The Ray.

De Ray heeft zojuist goedkeuring van de staat gekregen om een ​​zonnepaneel van 2 megawatt op een andere manier te installeren, zegt Simoglou van het Georgia Center of Innovation. De nieuwe zonnepanelen zullen worden geïnstalleerd bij een afrit nabij de stad LaGrange. Toekomstige plannen voor zonnepanelen omvatten onder meer het strategisch gebruik van de panelen om ook als geluidsdempende muren te fungeren - allemaal bedekt met een bodembedekker voor bestuiversweiden.

Het moet ook veilig zijn

Naast duurzaamheid moet slimme infrastructuur ook veilig zijn. Volgens de entiteiten achter het project gaat er in de VS naar schatting jaarlijks 277 miljard dollar verloren als gevolg van auto- en vrachtwagenongelukken.

“We zouden heel graag deze koolstofvrije snelweg willen hebben”, zegt Harriet Anderson Langford, president van The Ray. “Dus dat is nul afval, nul koolstof, nul sterfgevallen.”

Slimme wegen kunnen bijvoorbeeld snelheidswaarschuwingssystemen omvatten. Eén technologie is pulserende snelheidsregeling. Het door Innovia ontwikkelde systeem bestaat uit het inbedden van lichtnoppen in de weg. De noppen knipperen achtereenvolgens om bestuurders te waarschuwen voor problemen verderop: geel om de snelheid te verlagen en rood voor opstoppingen of verkeersopstoppingen verderop.

De lichten kunnen ook worden gebruikt om veilige volgafstanden te bevorderen, waardoor bestuurders worden gewaarschuwd wanneer ze te dichtbij komen of wanneer voorliggers op de achterklep komen. Een lijn met rode noppen langs de gestippelde witte rijstrookverdelers kan bestuurders er ook op wijzen dat er een voertuig van achteren nadert en dat het onveilig is om van rijstrook te wisselen. De slimme stippen kunnen zelfs worden gebruikt om waarschuwingen voor het verlaten van de rijstrook en waarschuwingen over ijzel te geven. Het betekent dat elke auto, en niet alleen de nieuwere connected auto’s, baat zou kunnen hebben bij vroegtijdige waarschuwingen om ongelukken te helpen voorkomen.

Showcase voor anderen om te volgen

Tot nu toe zijn de kosten die verband houden met het The Ray-project relatief klein. De uitvoerend directeur van de organisatie, Allie Kelly, zegt dat The Ray ongeveer $ 1 miljoen per jaar uitgeeft. Het geld is afkomstig van het Georgia Department of Transportation, particuliere bedrijfspartnerschappen en het Ray C. Schenking van de Anderson Foundation.

Voor overheidsdiensten als de DOT is het een kans om nieuwe slimme infrastructuurtechnologieën te testen. Voor de betrokken particuliere bedrijven is het een proeftuin van onschatbare waarde in de echte wereld om hun technologieën te verbeteren. (Colas gelooft bijvoorbeeld dat het nu in staat zal zijn de kosten van zijn zonnepanelen op daken terug te brengen tot het equivalent van zonnepanelen op het dak.)

Voor The Ray is het een manier om de ideeën en oplossingen voor een slimme wegeninfrastructuur naar andere staten en gemeenschappen te verspreiden. Er komt nu een constante stroom nieuwe bezoekers naar de locatie in Georgia, van vertegenwoordigers van de staten Florida en Missouri tot onderzoekers uit de asfaltindustrie en academische instellingen.

“Al deze slimme dingen kunnen overweldigend zijn, vooral voor stadsbestuurders” die proberen de begrotingen in evenwicht te brengen, zei Simoglou. Dus The Ray wil hen niet alleen laten zien hoe slimme wegen duurzaam kunnen zijn, maar ook een duurzaam bedrijf kunnen zijn.

Aanbevelingen van de redactie

• World’s Fair 2.0: De missie om de grootste technologiebeurs aller tijden nieuw leven in te blazen
• 5 manieren waarop toekomstige A.I. assistenten zullen stemtechnologie naar een hoger niveau tillen
• Dit hightech winkelwagentje van Walmart kan je leven redden
• Deze hightech koelbox bewaart voedsel meer dan een week – en maakt ook margarita’s